Bab I Pendahuluan

Bab I Pendahuluan
I.1
Latar Belakang Penelitian
Kebutuhan energi khususnya bagi Indonesia semakin meningkat bahkan
cenderung mengalami krisis. Saat ini telah dilakukan berbagai terobosan untuk
mencari sumber energi alternatif guna memenuhi kebutuhan masyarakat.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) sebagai salah satu sumber pembangkit
tenaga listrik memiliki peranan yang sangat penting dalam menyediakan energi
listrik. Oleh karena itu setiap komponen yang terdapat dalam mesin pembangkit
listrik harus mendapatkan perawatan dan pemeliharaan guna menghindari hal –
hal yang tidak diinginkan seperti macetnya generator, rusaknya turbin, yang dapat
menyebabkan pembangkit berhenti beroperasi dan akan mengganggu ketersediaan
pasokan aliran listrik. Bagi masyarakat dan perusahaan yang memperoleh sumber
energi listriknya dari PLTA, adanya gangguan pasokan aliran listrik tersebut dapat
menimbulkan kerugian akibat berhentinya beroperasi mesin produksi yang berarti
akan ada kerugian baik materi maupun waktu produksi. Salah satu komponen
yang vital pada PLTA adalah runner turbin yang berfungsi untuk menggerakkan
generator pembangkit listrik pada PLTA, karena runner pada turbin selalu kontak
dengan air maka peluang untuk terjadinya korosi sangat besar.
Masalah kualitas air pada PLTA menjadi salah satu faktor yang sangat
menentukan proses terjadinya korosi pada runner turbin, hal ini terutama pada air
yang kontak langsung dengan runner turbin mengandung ion-ion agresif korosi
yang dapat menjadi pemicu terjadinya korosi seperti ion klorida, ion sulfida dan
sebagainya. Menurut Macdonald dkk. dalam Rahmouni dkk. (2005) menyatakan
bahwa dalam medium klorida kehadiran ion sulfida akan mempercepat laju korosi
campuran logam Cu-Ni. Hal yang sama juga diungkapkan oleh Gudas dan Hack
dalam Rahmouni dkk. (2005) yang menyatakan bahwa campuran logam Cu-10Ni
memiliki ketahanan korosi yang sangat baik pada medium air laut tanpa kehadiran
ion sulfida tetapi ketika ion sulfida 0,01 ppm ditambahkan dalam medium air laut,
laju korosi pada campuran logam Cu-10Ni menunjukkan hasil yang sangat
signifikan. Fakta yang lain juga ditunjukkan pada logam Cu dan campurannya
dimana pada logam kuningan (campuran logam Cu dan Zn) yang mengandung
lebih dari 15% seng adalah adanya peluruhan seng (dezincification) sebagai akibat
adanya pengaruh lingkungan yang mengandung sulfida yang tinggi. Proses
hilangnya seng biasanya dipercepat oleh tingginya temperatur dan naiknya
kandungan klorida (Trethewey, 1991).
Berdasarkan kenyataan tersebut di atas dan berdasarkan laporan hasil pemantauan
kualitas air waduk Saguling pada bulan Agustus 2006 (lampiran A), peluang
terjadinya korosi pada runner turbin di PLTA Saguling sangat besar mengingat
kualitas air yang digunakan untuk menggerakkan runner turbin mengandung ion
sulfida sebagai H2S.
Selain masalah kualitas air pada PLTA yang dapat menjadi pemicu terjadinya
korosi pada runner turbin, adanya pengaruh suhu juga turut berperan dalam
meningkatkan laju korosi yang terjadi pada logam dan campurannya. Hal tersebut
diungkapkan oleh Takasaki dan Yamada (2007) yang melaporkan bahwa laju
korosi pada baja karbon meningkat dalam konsentrasi anion agresif (ion klorida,
Cl- dan ion sulfat, SO42-) yang proporsional seiring dengan meningkatnya
temperatur. Pada konsentrasi anion dan temperatur yang rendah, laju korosi juga
akan rendah demikian pula sebaliknya jika konsentrasi anion dan temperaturnya
tinggi maka laju korosi suatu logam juga akan semakin tinggi.
Pencegahan korosi merupakan salah satu aspek penting dalam pemeliharaan
material ataupun komponen unit produksi yang terbuat dari logam agar dapat
berfungsi dengan baik seoptimal mungkin. Usaha pemeliharaan dari serangan
korosi sebagai upaya memaksimalkan waktu pakai turbin dapat dilakukan dengan
penggunaan inhibitor korosi yang ditambahkan kedalam lingkungan air yang
berkontak dengan turbin tersebut. Inhibitor korosi yang digunakan selain harus
mampu mencegah dan menanggulangi korosi yang terjadi pada turbin juga tidak
menimbulkan pencemaran lingkungan. Dalam hal ini inhibitor yang biasa
digunakan adalah inhibitor organik yang diharapkan akan lebih ramah lingkungan
karena dapat didegradasi oleh lingkungan secara alami.
I.2
Metoda, Hipotesis dan Ruang Lingkup Penelitian
Ada beberapa langkah yang dilakukan dalam upaya mengetahui jenis korosi, laju
korosi dan inhibitor yang cocok untuk diterapkan pada runner turbin, salah satu
teknik yang bisa dilakukan adalah dengan teknik spektroskopi impedansi
elektrokimia (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS). Dengan teknik ini
yang dapat dilihat adalah bagaimana hubungan antara laju korosi dengan
efektifitas suatu inhibitor yang digunakan karena adanya inhibitor akan
memungkinkan terbentuknya lapisan pada permukaan material uji yang dapat
menghambat polarisasinya. Dengan terbentuknya selaput inhibitor di permukaan
logam yang dapat bertindak sebagai lapisan isolator listrik, maka hambatan
polarisasi tersebut akan meningkat disertai dengan penurunan kapasitansi lapisan
rangkap listrik. Maka, melalui pengukuran EIS, kinerja inhibitor pada korosi
material uji dapat dievaluasi daya inhibisinya berdasarkan pada nilai hambatan
(impedansi) listrik tersebut. Selain itu, keuntungan yang diperoleh dengan metoda
EIS adalah waktu pengukuran yang relatif singkat dengan hasil pengukuran yang
akurat jika dibandingkan dengan metoda penentuan laju korosi dengan cara
pengurangan berat sampel (corrosion wheel test) karena metoda ini dilakukan
secara manual dan membutuhkan waktu analisa yang cukup lama.
Untuk dapat melihat kerusakan permukaan material uji yang diduga mengalami
korosi dapat dianalisa menggunakan pindaian mikroskopi elektron (Scanning
Electron Microscopy, SEM). Hal ini dilakukan karena proses korosi dimulai pada
permukaan yang kemudian dapat menjalar ke bagian fasa ruah material uji.
Dengan demikian metoda ini bermanfaat untuk melihat tingkat kerusakan akibat
korosi dan keberhasilan penggunaan inhibitor dalam melindungi material uji.
Dalam upaya melindungi permukaan material uji dari serangan korosi maka pada
penelitian ini akan digunakan inhibitor benzotriazol (BTAH) yang memiliki
kinerja sangat baik sebagai inhibitor korosi logam Cu dan campurannya. Akan
tetapi inhibitor benzotriazol hanya cocok digunakan sebagai inhibitor korosi pada
sistem yang terisolasi dari lingkungan mahluk hidup karena memiliki toksisitas
yang tinggi (Ismail, 2007). Sebagai inhibitor pembanding digunakan inhibitor
sistein (Cys) yang merupakan senyawa organik yang ramah lingkungan dan
memiliki sifat tidak beracun.
Dengan latar belakang permasalahan di atas dapat dihipotesiskan bahwa :
1. Terjadi korosi sebaran pada logam Cu-37Zn sebagai pengaruh suhu, ion
klorida dan ion sulfida.
2. Inhibitor korosi diharapkan dapat membentuk lapisan molekuler pada
permukaan logam Cu-37Zn yang dapat menghambat terjadinya korosi pada
runner turbin.
I.3
Tujuan Penelitian
Berkaitan dengan latar belakang permasalahan di atas, penelitian ini bertujuan
untuk :
a. Mengetahui jenis dan laju korosi yang terjadi pada material runner turbin di
lingkungan larutan tiruan yang paling korosif di PLTA Saguling.
b. Memilih inhibitor korosi yang memiliki potensi untuk menurunkan laju korosi
pada runner turbin (inhibitor efektif, efisien dan lebih ramah lingkungan).
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai proses
korosi pada logam Cu-37Zn yang digunakan sebagai material runner turbin dan
faktor-faktor yang berpengaruh baik terhadap laju korosi maupun terhadap
inhibisinya.